專利名稱：配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電網(wǎng)線路的遠(yuǎn)程監(jiān)測維護(hù)技術(shù)，尤其涉及配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
CT (current transformer，電流互感器)是電力系統(tǒng)中廣泛采用的電磁式電流互感器。電流互感器的特點(diǎn)是(1) 一次線圈串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，因此，一次線圈中的電流完全取決于被測電路的負(fù)荷電流.而與二次電流無關(guān)；(2)電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。PT (potential transformer，電壓互感器)是發(fā)電廠、變電所等輸電和供電系統(tǒng)不可缺少的一種電器。電壓互感器和變壓器很相像，都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計算單位；而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來給測量儀表和繼電保護(hù)裝置供電，用來測量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(fā)生故障時保護(hù)線路中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，一般都只有幾伏安、幾十伏安，最大也不超過一千伏安。變電站通過CT、PT對一次數(shù)據(jù)的采集和測控裝置對一次數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，在人工畫成的接線圖上顯示線路、主變的電壓、電流等數(shù)據(jù)。配變計量(負(fù)載)終端的全面安裝和計量自動化系統(tǒng)的建成，實(shí)現(xiàn)配變電流、電壓等測量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測。配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS)能通過沿布圖自動生成單線圖，但是，由于配電線路上沒有在固定位置安裝CT和相應(yīng)的通訊裝置，導(dǎo)致配電線路電流數(shù)據(jù)無法利用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電流數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在線路結(jié)線圖顯示監(jiān)測點(diǎn)的負(fù)載數(shù)據(jù)，為線路的安全運(yùn)行提供有力的保障。本發(fā)明提供了一種配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)，包括線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊、與所述線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊相連的模型智能分析模塊和與所述模型智能分析模塊相連的數(shù)據(jù)展示模塊；
所述線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊，用于從負(fù)載及配變監(jiān)測終端系統(tǒng)采集的配變負(fù)荷、電流數(shù)據(jù)、配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)；
所述模型智能分析模塊，用于通過預(yù)設(shè)的計算模型，在配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖上自動實(shí)現(xiàn)對配電干線、支線的實(shí)時負(fù)荷監(jiān)測和運(yùn)行狀態(tài)的智能分析；
所述數(shù)據(jù)展示模塊，用于實(shí)現(xiàn)在單線圖上展示干線、支線的實(shí)時負(fù)荷監(jiān)測信息，以及監(jiān)測點(diǎn)的電流、負(fù)載信息。進(jìn)一步地，所述線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊，包括
與配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)相連的GIS集成單元，用于使用配網(wǎng)GIS單線圖拓?fù)鋽?shù)據(jù)，集成配網(wǎng)GIS單線圖展示界面；與負(fù)荷及配變監(jiān)測系統(tǒng)相連的配變負(fù)荷集成單元，用于每隔預(yù)設(shè)數(shù)時間從負(fù)荷及配變監(jiān)測系統(tǒng)獲取電流、電壓數(shù)據(jù)，并儲存在預(yù)設(shè)的服務(wù)器上。進(jìn)一步地，所述模型智能分析模塊，包括
配網(wǎng)支線電流計算單元，用于根據(jù)變壓器電流值反推監(jiān)測點(diǎn)電流值，具體公式包括 1=11+12+13…+In，其中II、12、13···、In為各級變壓器的電流值；
監(jiān)測點(diǎn)選取單元，用于根據(jù)變電站出線的首端線段、干線上線徑發(fā)生變化的線段處、支線上容量大于2500KVA的支線或多于5臺配變的支線首端獲取監(jiān)測點(diǎn)；
監(jiān)測點(diǎn)電流獲取單元，用于根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)中的變壓器獲得PI點(diǎn)接口，從Pi數(shù)據(jù)庫中獲得計量自動化的數(shù)據(jù)，包括對應(yīng)的變壓器一次電流和一次電壓數(shù)據(jù)；
監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載率獲取單元，用于根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)所在干線或支線線段的型號獲得其額定電流，再根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)所在線段額定電流和監(jiān)測點(diǎn)實(shí)際電流獲取監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載率，其中，監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載率=監(jiān)測點(diǎn)所在線段額定電流/監(jiān)測點(diǎn)實(shí)際電流X 100%。實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果
利用已有線路的具備通訊功能的配變終端采集的電流電壓等數(shù)據(jù)，通過建立合理的計算模型和展示方式，在線路結(jié)線圖顯示監(jiān)測點(diǎn)的負(fù)載數(shù)據(jù)，無需在配電線路固定位置安裝 CT和相應(yīng)的通訊裝置，省去數(shù)以千萬元的大量的投資成本和日后巨大的維護(hù)工作量和維修費(fèi)用。另外，實(shí)現(xiàn)配電線路電流數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測，為線路的安全運(yùn)行提供有力的保障。


圖1是本發(fā)明一種配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)的示意圖； 圖2是本發(fā)明監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載拓?fù)溆嬎懔鞒虉D3是本發(fā)明一種配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)的實(shí)施例第一效果圖； 圖4是本發(fā)明一種配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)的實(shí)施例第二效果圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖1是本發(fā)明一種配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)的示意圖，包括線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊、與所述線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊相連的模型智能分析模塊和與所述模型智能分析模塊相連的數(shù)據(jù)展示模塊；
所述線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊，用于從負(fù)載及配變監(jiān)測終端系統(tǒng)采集的配變負(fù)荷、電流數(shù)據(jù)、配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)；
所述模型智能分析模塊，用于通過預(yù)設(shè)的計算模型，在配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖上自動實(shí)現(xiàn)對配電干線、支線的實(shí)時負(fù)荷監(jiān)測和運(yùn)行狀態(tài)的智能分析；
所述數(shù)據(jù)展示模塊，用于實(shí)現(xiàn)在單線圖上展示干線、支線的實(shí)時負(fù)荷監(jiān)測信息，以及監(jiān)測點(diǎn)的電流、負(fù)載信息。本發(fā)明利用線路已有的具備通訊功能的負(fù)載及配變監(jiān)測終端系統(tǒng)采集的電流電壓等數(shù)據(jù)，結(jié)合GIS地理信息系統(tǒng)，通過建立合理的計算模型和展示方式，在線路結(jié)線圖顯示相應(yīng)監(jiān)測點(diǎn)的負(fù)載數(shù)據(jù)，無需在配電線路固定位置安裝CT和相應(yīng)的通訊裝置，省去數(shù)以千萬元的大量的投資成本和日后巨大的維護(hù)工作量和維修費(fèi)用。另外，實(shí)現(xiàn)配電線路電流數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測，為線路的安全運(yùn)行提供有力的保障。進(jìn)一步地，所述線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊，包括
與配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)相連的GIS集成單元，用于使用配網(wǎng)GIS單線圖拓?fù)鋽?shù)據(jù)，集成配網(wǎng)GIS單線圖展示界面；
與負(fù)荷及配變監(jiān)測系統(tǒng)相連的配變負(fù)荷集成單元，用于每隔預(yù)設(shè)數(shù)時間從負(fù)荷及配變監(jiān)測系統(tǒng)獲取電流、電壓數(shù)據(jù)，并儲存在預(yù)設(shè)的服務(wù)器上。本發(fā)明配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)相集成，具體地，應(yīng)用于IOkV的配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)與配網(wǎng)GIS系統(tǒng)的緊密集成，使用配網(wǎng)GIS單線圖拓?fù)鋽?shù)據(jù)，集成配網(wǎng)GIS單線圖展示界面，并實(shí)現(xiàn)在單線圖上展示監(jiān)測點(diǎn)負(fù)荷信息。本發(fā)明配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)還與負(fù)荷及配變監(jiān)測系統(tǒng)相集成，具體地，應(yīng)用于IOkV的配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)每隔5分鐘從負(fù)荷及配變監(jiān)測系統(tǒng)獲取電流、電壓等數(shù)據(jù)，并儲存在專用服務(wù)器上。進(jìn)一步地，所述模型智能分析模塊，包括
配網(wǎng)支線電流計算單元，用于根據(jù)變壓器電流值反推監(jiān)測點(diǎn)電流值，具體公式包括 1=11+12+13…+In，其中II、12、13···、In為各級變壓器的電流值；
監(jiān)測點(diǎn)選取單元，用于根據(jù)變電站出線的首端線段、干線上線徑發(fā)生變化的線段處、支線上容量大于2500KVA的支線或多于5臺配變的支線首端獲取監(jiān)測點(diǎn)；
監(jiān)測點(diǎn)電流獲取單元，用于根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)中的變壓器獲得PI點(diǎn)接口，從Pi數(shù)據(jù)庫中獲得計量自動化的數(shù)據(jù)，包括對應(yīng)的變壓器一次電流和一次電壓數(shù)據(jù)；
監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載率獲取單元，用于根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)所在干線或支線線段的型號獲得其額定電流，再根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)所在線段額定電流和監(jiān)測點(diǎn)實(shí)際電流獲取監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載率，其中，監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載率=監(jiān)測點(diǎn)所在線段額定電流/監(jiān)測點(diǎn)實(shí)際電流X 100%。由于配電線路上配變多，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如監(jiān)測點(diǎn)選擇方法不當(dāng)，將造成如下兩方面問題1、監(jiān)測點(diǎn)太小，不利于線路的監(jiān)控；監(jiān)測點(diǎn)太多，在單線圖有限空間上顯示比較凌亂，所以監(jiān)測點(diǎn)的選擇也顯得尤為重要，既要兼顧監(jiān)測點(diǎn)滿足運(yùn)行要求，又要兼顧單線圖畫面整齊清晰?；谏鲜鲈?，為了方便監(jiān)測某段線路的負(fù)載情況而選取的監(jiān)測點(diǎn)，需要遵循如下三個原則是1、變電站出線的首端線段；2、干線上線徑發(fā)生變化的線段處；3、支線上容量大于2500KVA的支線(按現(xiàn)有順德配網(wǎng)目前的情況，最小支線一般為YJV22-35，對應(yīng)的允許載流量K5A，對應(yīng)的裝變?nèi)萘繛?700KVA，小于該容量的支線沒有監(jiān)測意義)或多于5 臺配變的支線首端。系統(tǒng)每天定時監(jiān)控中壓饋線的拓?fù)潢P(guān)系，如果拓?fù)潢P(guān)系有變動，則重新生成該線路上的監(jiān)測點(diǎn)。對于監(jiān)測點(diǎn)變壓器的電流，根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)中的變壓器獲得PI點(diǎn)接口，根據(jù)PI 點(diǎn)得到其對應(yīng)的變壓器一次電流、一次電壓(從Pi數(shù)據(jù)庫中獲得計量自動化的數(shù)據(jù))。目前系統(tǒng)中記錄支線額定電流是根據(jù)電纜和導(dǎo)線型號，獲得中壓額定電流。由于計量方式的不同，不能直接使用一次電流計算監(jiān)測點(diǎn)的負(fù)載率，因此對一次電流需要做相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。高供高計(電壓U>=5kV)，計算電流I與一次電流值一致高供低計(電壓U<5kV)，計算電流I = 一次電流/(10kV/0.4kV) 特殊情況處理方式電壓U>10kV或則電壓U<0. IkV計算電流I=O系統(tǒng)定時每15分鐘更新一次變壓器的當(dāng)前電流值
另外，對于獲取監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載率，可以根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)所在干線或支線線段的型號獲得其額定電流，再通過下述公式獲取監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載率=監(jiān)測點(diǎn)所在線段額定電流/監(jiān)測點(diǎn)實(shí)際電流 X100%O圖2是本發(fā)明監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載拓?fù)溆嬎懔鞒虉D。圖2是說明了模型智能分析模塊的具體運(yùn)算流程。配網(wǎng)生產(chǎn)在監(jiān)測點(diǎn)拓?fù)溆嬎泓c(diǎn)階段包括，選取監(jiān)測點(diǎn)，生成監(jiān)測點(diǎn)下的變壓器，訪問計量庫表拓?fù)涑鯬I點(diǎn)列表，判斷查找計算點(diǎn)表中是否有該P(yáng)I點(diǎn)計算組合，當(dāng)是有該P(yáng)I點(diǎn)計算組合時關(guān)聯(lián)監(jiān)測點(diǎn)與計算點(diǎn)關(guān)系；當(dāng)否定時，建立新的計算點(diǎn)信息，觸發(fā)新建計算點(diǎn)。配網(wǎng)生產(chǎn)在計算階段包括，分布式每隔15分鐘計算計算點(diǎn)表中的所有數(shù)據(jù)，并存入PI庫。計量數(shù)據(jù)應(yīng)用分析在監(jiān)測點(diǎn)拓?fù)溆嬎泓c(diǎn)階段包括，共享庫表給配網(wǎng)生產(chǎn)，根據(jù)變壓器ID查詢記錄變壓器電流的PI點(diǎn)，與所述觸發(fā)新建計算點(diǎn)相對應(yīng)新建PI點(diǎn)接口。計量數(shù)據(jù)應(yīng)用分析在計算階段包括，獲取PI實(shí)時數(shù)據(jù)庫。圖3是本發(fā)明一種配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)的實(shí)施例第一效果圖。如圖3所示，采用本發(fā)明的系統(tǒng)提供了干線、支線的負(fù)荷監(jiān)測功能和數(shù)據(jù)，為配網(wǎng)線路的安全運(yùn)行提供直觀、有效的判斷。而且，通過系統(tǒng)的智能分析功能，為配網(wǎng)的轉(zhuǎn)供電和故障快速復(fù)電提供了參考依據(jù)，避免電網(wǎng)由于轉(zhuǎn)供電原因引起線路過載跳閘，提高供電可靠性。進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括負(fù)荷日志查詢模塊，用于獲取監(jiān)測點(diǎn)的日、月負(fù)荷曲線， 歸類重過載的監(jiān)測點(diǎn)、顯示監(jiān)測點(diǎn)電流的最大值及其出現(xiàn)時刻。圖4是本發(fā)明一種配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)的實(shí)施例第二效果圖。如圖4所示， 本系統(tǒng)能生成監(jiān)測點(diǎn)日、月負(fù)荷曲線，歸類重過載的監(jiān)測點(diǎn)、顯示監(jiān)測點(diǎn)電流的最大值及其出現(xiàn)時刻，通過系統(tǒng)的歷史查詢功能，能清楚解線路各監(jiān)測點(diǎn)的負(fù)荷運(yùn)行情況，為線路的改造提供有力的參考。以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)，其特征在于，包括線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊、與所述線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊相連的模型智能分析模塊和與所述模型智能分析模塊相連的數(shù)據(jù)展示模塊；所述線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊，用于從負(fù)載及配變監(jiān)測終端系統(tǒng)采集的配變負(fù)荷、電流數(shù)據(jù)、配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)；所述模型智能分析模塊，用于通過預(yù)設(shè)的計算模型，在配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖上自動實(shí)現(xiàn)對配電干線、支線的實(shí)時負(fù)荷監(jiān)測和運(yùn)行狀態(tài)的智能分析；所述數(shù)據(jù)展示模塊，用于實(shí)現(xiàn)在單線圖上展示干線、支線的實(shí)時負(fù)荷監(jiān)測信息，以及監(jiān)測點(diǎn)的電流、負(fù)載信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)，其特征在于，所述線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊，包括與配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)相連的GIS集成單元，用于使用配網(wǎng)GIS單線圖拓?fù)鋽?shù)據(jù)，集成配網(wǎng)GIS單線圖展示界面；與負(fù)荷及配變監(jiān)測系統(tǒng)相連的配變負(fù)荷集成單元，用于每隔預(yù)設(shè)數(shù)時間從負(fù)荷及配變監(jiān)測系統(tǒng)獲取電流、電壓數(shù)據(jù)，并儲存在預(yù)設(shè)的服務(wù)器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)，其特征在于，所述模型智能分析模塊，包括配網(wǎng)支線電流計算單元，用于根據(jù)變壓器電流值反推監(jiān)測點(diǎn)電流值，具體公式包括 1=11+12+13…+In，其中II、12、13···、In為各級變壓器的電流值；監(jiān)測點(diǎn)選取單元，用于根據(jù)變電站出線的首端線段、干線上線徑發(fā)生變化的線段處、支線上容量大于2500KVA的支線或多于5臺配變的支線首端獲取監(jiān)測點(diǎn)；監(jiān)測點(diǎn)電流獲取單元，用于根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)中的變壓器獲得PI點(diǎn)接口，從Pi數(shù)據(jù)庫中獲得計量自動化的數(shù)據(jù)，包括對應(yīng)的變壓器一次電流和一次電壓數(shù)據(jù)；監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載率獲取單元，用于根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)所在干線或支線線段的型號獲得其額定電流，再根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)所在線段額定電流和監(jiān)測點(diǎn)實(shí)際電流獲取監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載率，其中，監(jiān)測點(diǎn)負(fù)載率=監(jiān)測點(diǎn)所在線段額定電流/監(jiān)測點(diǎn)實(shí)際電流X 100%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)，其特征在于，還包括負(fù)荷日志查詢模塊，用于獲取監(jiān)測點(diǎn)的日、月負(fù)荷曲線，歸類重過載的監(jiān)測點(diǎn)、顯示監(jiān)測點(diǎn)電流的最大值及其出現(xiàn)時刻。
全文摘要
本發(fā)明公開了配電線路實(shí)時監(jiān)控分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊、與所述線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊相連的模型智能分析模塊和與所述模型智能分析模塊相連的數(shù)據(jù)展示模塊；所述線路負(fù)荷實(shí)時采集模塊，用于從負(fù)控及配變監(jiān)測終端系統(tǒng)采集的配變負(fù)荷、電流數(shù)據(jù)、配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)；所述模型智能分析模塊，用于通過預(yù)設(shè)的計算模型，在配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖上自動實(shí)現(xiàn)對配電干線、支線的實(shí)時負(fù)荷監(jiān)測和運(yùn)行狀態(tài)的智能分析；所述數(shù)據(jù)展示模塊，用于實(shí)現(xiàn)在單線圖上展示干線、支線的實(shí)時負(fù)荷監(jiān)測信息，以及監(jiān)測點(diǎn)的電流、負(fù)載信息。采用發(fā)明，可以在線路結(jié)線圖顯示相應(yīng)點(diǎn)的負(fù)荷數(shù)據(jù)，為線路的安全運(yùn)行提供有力的保障。
文檔編號H02J13/00GK102497021SQ20111041733
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者岑建福, 張哲軍, 謝敬信, 邵常開, 陳中明, 陳勉, 陳旭宇 申請人:廣東電網(wǎng)公司佛山供電局